黑暗闪电真的存在吗?这就是雷暴产生伽马射线的原因吗?

Question

NASA科学视频科学预报:黑暗闪电描述了来自地球的伽马射线的观测费米伽玛射线太空望远镜．

这些伽马射线与产生闪电的天气有关，但伽马射线产生的实际机制由于天气当时还不确定。

视频解释说，一种被称为“暗闪电”的放电机制可能会产生伽马射线，而不会产生正常闪电产生的可见光特征。

问题:黑暗闪电真的存在吗?这就是雷暴产生伽马射线的原因吗?

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短片截屏显示小册子的图片，封面上有以下文字:

AGU秋季会议，旧金山，2012年12月3-7日

Answer 1

根据美国地球物理联合会的报告phys.org：

暗闪电是雷暴期间由极快移动的电子与空气分子碰撞而产生的伽马射线爆发。研究人员将这种爆发称为地面伽马射线闪光(TGF)。

然而，事情并没有那么简单。实际上有几种伽马射线现象与雷暴有关。

根据伽玛射线辉光先于向下的地球伽玛射线闪光：

从雷暴中探测到两种类型的高能事件。一种是“地面伽玛射线闪光”(TGFs)，亚毫秒的发射与闪电放电相吻合。另一种是持续一分钟的“伽马射线发光”。虽然这两种现象都被认为起源于强电场中的相对论性失控电子雪崩，但它们之间的联系还没有得到很好的理解。

一般的想法是，电子被照明周围的极端电场加速到高速，但这还不是一个完全令人满意的解释。

从图片探索雷暴如何产生伽马射线

光子核中子的捕获也是地面伽玛射线闪光的潜在来源:

这些结果挑战了基于失控电子加速的TGF理论模型。TGF放电电场对粒子进行长距离加速，可形成数百兆伏特的最大电压。巨势和大电场的结合可以有效地加速大量粒子，这里我们重新考虑光子光谱和大气中光子核反应产生的中子。地球伽玛射线闪光作为强大的粒子加速器）

TGF余辉:雷暴的一种新的辐射机制在不同的时间尺度上考虑三种不同的机制。

• tgf起源于冷失控，热电子在传播先导放电的强电场中加速到数十MeV。
• “发光…将源于相对论性失控电子雪崩(RREA)，光子和正电子的反馈会产生新的雪崩……”
• “TGF余辉……当TGF中的光子能量足以通过光核反应从空气分子中释放中子时....在热化过程中，它们可以再次被原子核捕获，有时会释放出高能光子....”